Gero Miesenboeck reengineers a brain

المترجم: Bob Samuel المدقّق: Anwar Dafa-Alla

I have a doppelganger.

إن لي صورة شبح مزدوج .

(Laughter)

( ضحك )

Dr. Gero is a brilliant

د . جيرو عبقري

but slightly mad scientist

لكنه عالم مجنون بعض الشيئ

in the "Dragonball Z: Android Saga."

في حلقات كرة التنين ( الياباني الأصل ) " أندرود ساجا "

If you look very carefully,

لو نظرتم جيداً ,

you see that his skull has been replaced

ترون قلنسوته " غطاء رأسه " قد إستبدلت

with a transparent Plexiglas dome

بشبه نصف كرة بلاستيكية

so that the workings of his brain can be observed

حيث أن أجزاء العمل في عقله نستطيع أن نلاحظها

and also controlled with light.

ويمكننا أن نتحكم بها أيضاً .

That's exactly what I do --

هذا بالضبط ما أفعله --

optical mind control.

تحكم بصري بالعقل .

(Laughter)

( ضحك )

But in contrast to my evil twin

لكن خلافا لتوأمي الشرير ,

who lusts after world domination,

الذي يتشهى السيطرة على العالم ,

my motives are not sinister.

دوافعي ليست شريرة .

I control the brain

أن أسيطر على العقل

in order to understand how it works.

لكي أستطيع أن أفهم كيف يعمل .

Now wait a minute, you may say,

الآن إنتظروا دقيقة , يمكن لأحدكم أن يقول ,

how can you go straight to controlling the brain

كيف يمكنكم الذهاب مباشرة للتحكم بالعقل

without understanding it first?

بدون فهمه أولاً ؟

Isn't that putting the cart before the horse?

أليس هذا يعتبر كوضع العربة أمام الحصان ؟

Many neuroscientists agree with this view

علماء كثيرون دارسون للخلايا العقلية يوافقون على هذه الرؤية

and think that understanding will come

ويعتقدون أن ذلك الفهم سيأتي

from more detailed observation and analysis.

من تفاصيل ملاحظات أكثر وتحليلات .

They say, "If we could record the activity of our neurons,

إنهم يقولون , " لو نستطيع أن نسجل نشاط خلايانا العصبية ,

we would understand the brain."

لكنا أستطعنا أن نفهم العقل . "

But think for a moment what that means.

لكن فكروا لوهلة ماذا يعني هذا؟

Even if we could measure

حتى لو إستطعنا أن نقيس

what every cell is doing at all times,

ما تفعله كل خلية على حدا طوال الوقت ,

we would still have to make sense

فسيكون لزاماً علينا أن نرسم مشهد

of the recorded activity patterns,

لأنماط الأنشطة المُسجلة ,

and that's so difficult,

وذلك شيئ صعب جداً ,

chances are we'll understand these patterns

إن فُرصنا أن نفهم هذه الأنماط

just as little as the brains that produce them.

قليلة جداً كما تنتجها العقول .

Take a look at what brain activity might look like.

أنظروا إلى كيف تبدو صورة نشاط العقل .

In this simulation, each black dot

في هذا المشهد , كل نقطة سوداء

is one nerve cell.

هي خلية عصبية واحدة .

The dot is visible

النقطة مرئية

whenever a cell fires an electrical impulse.

أي وقت تُرسل الخلية فيه نبضة كهربية .

There's 10,000 neurons here.

هناك 10,000 خلية عصبية هنا .

So you're looking at roughly one percent

لذا فإنكم تنظرون إلى واحد بالمائة تقريباً

of the brain of a cockroach.

من عقل الصرصور .

Your brains are about 100 million times

عقولكم عبارة عن 100 مليون مرة

more complicated.

أكثر تعقيداً .

Somewhere, in a pattern like this,

أحياناً , نمط مثل هذا ,

is you,

هو أنت ,

your perceptions,

إدراكك ,

your emotions, your memories,

مشاعرك , ذكرياتك ,

your plans for the future.

خططك المستقبلية .

But we don't know where,

لكننا لا نعرف أين ,

since we don't know how to read the pattern.

بما أننا لا نعرف كيف نقرأ النمط .

We don't understand the code used by the brain.

نحن لا نفهم الشفرة التي يستعملها العقل .

To make progress,

لإحراز تقدم ,

we need to break the code.

نريد أن نحل الشفرة .

But how?

لكن كيف ؟

An experienced code-breaker will tell you

سيخبرنا خبير في حل الشفرات

that in order to figure out what the symbols in a code mean,

أنه لمعرفة وحل غموض النماذج في صورة شفرة ,

it's essential to be able to play with them,

أنه من الأهمية أن تعرف كيف تلعب معهم ,

to rearrange them at will.

لإعادة تنظيمهم حينما وكيفما تشاء .

So in this situation too,

لذلك في هذا المثال أيضاً ,

to decode the information

لفك شفرة المعلومات

contained in patterns like this,

الموجودة في أنماط مثل هذه ,

watching alone won't do.

المراقبة فقط لن تحل شيئاً ;

We need to rearrange the pattern.

نحتاج أن نعيد تنظيم النمط .

In other words,

بمعنى آخر ,

instead of recording the activity of neurons,

بدلاً من تسجيل نشاط الخلايا العصبية ,

we need to control it.

نحتاج أن نتحكم بها .

It's not essential that we can control

ليس من الأهمية أن نستطيع أن نتحكم

the activity of all neurons in the brain, just some.

بكل الخلايا العصبية في العقل , بعضها فقط .

The more targeted our interventions, the better.

كلما كانت تدخلاتنا ذات هدف , كما كان ذلك أفضل .

And I'll show you in a moment

وسأريكم خلال لحظات

how we can achieve the necessary precision.

كيف يمكننا أن نحقق الدقة الضرورية .

And since I'm realistic, rather than grandiose,

وبما أنني واقعي , أفضل من كوني متخم بتفاصيل صعبة المنال ,

I don't claim that the ability to control the function of the nervous system

أنا لا أدعي أن القدرة على التحكم في وظائف نظام الخلايا العصبية

will at once unravel all its mysteries.

سيفك كل غموضها في وقتها .

But we'll certainly learn a lot.

لكننا نتعلم الكثير بالتأكيد .

Now, I'm by no means

الآن , لستُ على أي الأحوال

the first person to realize

أول شخص يدرك

how powerful a tool intervention is.

أن التدخل هو أداة غاية في القوة والفعالية .

The history of attempts

إن تاريخ المحاولات

to tinker with the function of the nervous system

للعب بوظائف نظام الخلايا العصبية

is long and illustrious.

هو طويل وشهير .

It dates back at least 200 years,

منذ حوالي 200 عاماً على الأقل ,

to Galvani's famous experiments

تعود إلى تجارب جالفاني الشهيرة ( فيزيائي إيطالي )

in the late 18th century and beyond.

في أواخر القرن الثامن عشر وما بعده .

Galvani showed that a frog's legs twitched

أظهر جالفاني أن أرجل الضفدع تتحرك

when he connected the lumbar nerve

عندما يتصل عصبه الظهري

to a source of electrical current.

بمصدر تيار كهربي .

This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental,

هذه التجربة كشفت عن , أولا وربما هي الأسياسيات الأولى ,

nugget of the neural code:

لأهم حقيقة للشفرة العصبية :

that information is written in the form

هذه المعلومات كُتبت في شكل من

of electrical impulses.

الذبذبات كهربية .

Galvani's approach

إن منهج جالفاني

of probing the nervous system with electrodes

لإكتشاف النظام العصبي بأقطاب كهربية

has remained state-of-the-art until today,

مازال يُعتبر أحدث ما توصلنا له حتى اليوم ,

despite a number of drawbacks.

بالرغم من عدد من المساؤى .

Sticking wires into the brain is obviously rather crude.

إن لصق أسلاك في داخل العقل هو بالتأكيد شيئ سخيف .

It's hard to do in animals that run around,

من الصعب تطبيقه على الحيوانات التي تتحرك دائماً ,

and there is a physical limit

وهناك حدود فيزيائية

to the number of wires

لعدد الأسلاك

that can be inserted simultaneously.

التي نستطيع وضعها في نفس الوقت .

So around the turn of the last century,

حوالي نهاية القرن الماضي ,

I started to think,

بدأت أفكر ,

"Wouldn't it be wonderful if one could take this logic

أليس من الروعة إذا إستطاع شخص أن يأخذ هذا المنطق

and turn it upside down?"

وقلبه رأساً على عقب .

So instead of inserting a wire

لذا بدلاً من إدراج سلك

into one spot of the brain,

في نقطة واحدة للمخ ,

re-engineer the brain itself

لنعيد هندسة المخ نفسه

so that some of its neural elements

بحيث تستجيب بعض من عناصر جهازه العصبي

become responsive to diffusely broadcast signals

إلى الإشارات الكثيرة التي تُبث ,

such as a flash of light.

مثل وميض من الضوء .

Such an approach would literally, in a flash of light,

هو بالفعل تطبيق يُمثل حرفياً , في وميض من الضوء ,

overcome many of the obstacles to discovery.

والتحكم في كثير من العوائق التي تُكتشف .

First, it's clearly a non-invasive,

أولاً , من الواضح جداً أن الحركة سريعة وفي كل الإتجاهات ,

wireless form of communication.

صورة من الإتصالات خالية من أية أسلاك .

And second, just as in a radio broadcast,

وثانياً , بالضبط مثل موجات الراديو المنتشرة ,

you can communicate with many receivers at once.

يمكنها أن تتواصل مع كثير من الأجهزة المُستقبلة في الحال .

You don't need to know where these receivers are,

لا تحتاج لأن تعرف أين مكان هذه الأجهزة .

and it doesn't matter if these receivers move --

ولا يهم إذا كانت هذه الإجهزة المُستقبلة تتحرك --

just think of the stereo in your car.

فكر فقط بجهاز الكاسيت في سيارتك .

It gets even better,

إنها تتحسن ،

for it turns out that we can fabricate the receivers

حيث وضح أننا نستطيع عمل أجهزة إستقبال مزيفة

out of materials that are encoded in DNA.

من المواد التي لها شفرة الحمض النووي خاصتها.

So each nerve cell

لذا فلكل خلية عصبية

with the right genetic makeup

الصفات الوراثية الصحيحة

will spontaneously produce a receiver

سوف تنتج مُستقبل بطريقة عفوية

that allows us to control its function.

تسمح لنا أن نتحكم في وظائفها .

I hope you'll appreciate

أتمنى أن تُعجبوا

the beautiful simplicity

بجمال بساطة

of this concept.

هذا المفهوم .

There's no high-tech gizmos here,

ليس هناك أدوات تكنولوجية هنا ؛

just biology revealed through biology.

مجرد علوم الأحياء تتكشف خلال علم الأحياء .

Now let's take a look at these miraculous receivers up close.

الآن دعوني ألقي نظرة مقربة إلى أجهزة الإستقبال هذه .

As we zoom in on one of these purple neurons,

كما نُكبر واحدة من هذه الخلايا العصبية البنفسجية ؛

we see that its outer membrane

نرى أن غشائها الخلوي الخارجي

is studded with microscopic pores.

مليئ أو مزخرف بالمسام الميكرسكوبية .

Pores like these conduct electrical current

مسام مثل هذه تتحكم في مسار التيار الكهربي

and are responsible

وتكون مسئولة

for all the communication in the nervous system.

عن كل الإتصالات في نظام الخلايا العصبية .

But these pores here are special.

لكن هذه المسام هنا تعتبر خاصة .

They are coupled to light receptors

إنهم مترابطون معاً بالمستقبلات الضوئية

similar to the ones in your eyes.

التي تماثل الموجودة في عينيك بالضبط .

Whenever a flash of light hits the receptor,

عندما يأتي ضوء قوي على المُستقبل ,

the pore opens, an electrical current is switched on,

تفتح المسام ويسري التيار الكهربي لتشغيله ,

and the neuron fires electrical impulses.

وتطلق الخلية العصبية ومضات كهربية .

Because the light-activated pore is encoded in DNA,

لأن عملية تنشيط الضوء للمسام مشفرة في الحمض النووي ,

we can achieve incredible precision.

نستطيع أن نحقق دقة لا تُصدق .

This is because,

هذا بسبب ,

although each cell in our bodies

مع أن كل خلية في أجسادنا

contains the same set of genes,

تحتوي على نفس المجموعة من الجينات ,

different mixes of genes get turned on and off

الجينات المختلفة المتنوعة تضئ وتنطفئ

in different cells.

في خلايا مختلفة .

You can exploit this to make sure

تستطيعون أن تستخدموا هذا لتتأكدوا

that only some neurons

أن بعض الخلايا العصبية فقط

contain our light-activated pore and others don't.

تحتوى على ضوئنا المُحفز للمسام وبعضها الآخر لا يحتوى عليه .

So in this cartoon, the bluish white cell

لذلك نجد في هذا الكارتون , الخلية البيضاء المائلة للزرقة

in the upper-left corner

في الجانب العلوى على اليسار

does not respond to light

لا تستجيب للضوء

because it lacks the light-activated pore.

لأنها تفتقد المسام المُنشطة بالضوء .

The approach works so well

يعمل النموذج جيداً

that we can write purely artificial messages

حيث يمكننا كتابة رسائل بمعنى الكلمة بأنفسنا

directly to the brain.

مباشرة إلى العقل .

In this example, each electrical impulse,

في هذا المثال , كل ومضة كهربية ,

each deflection on the trace,

كل تغير أو إنحراف على الرسم ,

is caused by a brief pulse of light.

حادث بواسطة توجيهات ذبذبة من الضوء .

And the approach, of course, also works

ويعمل النموذج أيضاً

in moving, behaving animals.

فى تحريك وتدريب الحيوانات .

This is the first ever such experiment,

هذه أول تجربة مذهلة من نوعها ,

sort of the optical equivalent of Galvani's.

تطبيق بصري مكافئ لنظرية جالفاني .

It was done six or seven years ago

قد تم تطبيقها منذ ستة أو سبعة أعوام

by my then graduate student, Susana Lima.

بواسطة طالبة دراسات عليا تحت إشرافي حيندئذ , سوزانا ليما .

Susana had engineered the fruit fly on the left

قد صممت سوزانا ذبابة الفاكهة على اليسار

so that just two out of the 200,000 cells in its brain

بحيث إثنين فقط من المائتين ألف خلية في عقلها

expressed the light-activated pore.

أظهرت الضوء المُنشط للمسام .

You're familiar with these cells

أنتم تعرفون جيداً هذه الخلايا

because they are the ones that frustrate you

لأنها مجموعة الخلايا هذه التي تُحبطكم

when you try to swat the fly.

عندما تريدون ضرب الذبابة .

They trained the escape reflex that makes the fly jump into the air

لقد تدربت على الهرب من الانعكاس ما يجعل الذبابة تطير في الهواء

and fly away whenever you move your hand in position.

وتطير بعيداً عندما تحرك يدك لتضرب الذبابة .

And you can see here that the flash of light has exactly the same effect.

ويمكنكم هنا أن تروا هذه الومضة من الضوء التي لها نفس التأثير بالضبط .

The animal jumps, it spreads its wings, it vibrates them,

يقفز الحيوان , فتفرد جناحيها , تهزهما ,

but it can't actually take off

لكنها لا تستطيع الطيران فى الحقيقة ,

because the fly is sandwiched between two glass plates.

لأن الذبابة محصورة داخل الزجاج كالساندوتش .

Now to make sure that this was no reaction of the fly

الآن لكي نتأكد أن ذلك لم يكن أي رد فعل للذبابة

to a flash it could see,

لومضة ضوء تراها ,

Susana did a simple

قامت سوزانا بمثال بسيط

but brutally effective experiment.

لكنها تجربة مؤثرة صحيحة إلى درجة كبيرة .

She cut the heads off of her flies.

قطعت رؤوس ذباباتها التي تعمل عليها .

These headless bodies can live for about a day,

أجسام الذباب بدون الرأس يمكن أن تعيش حوالي يوم ,

but they don't do much.

لكنها لا تفعل الكثير .

They just stand around

إنها تقف حول بعضها البعض

and groom excessively.

وتنظف بعضها بإفراط كثير .

So it seems that the only trait that survives decapitation is vanity.

لذلك يبدو أن الصفة الوحيدة التي تنجو من قطع الرأس هي التفاخر الزائف .

(Laughter)

( ضحك )

Anyway, as you'll see in a moment,

على أي حال , كما سترون حالاً ,

Susana was able to turn on the flight motor

كانت سوزانا قادرة على تشغيل موتور الطيران

of what's the equivalent of the spinal cord of these flies

الخاص بما يماثل جزء النخاع الشوكي للذباب

and get some of the headless bodies

وتجعل بعض من الأجسام التي بدون رأس

to actually take off and fly away.

أن ترتفع طائرة بالفعل من مكانها .

They didn't get very far, obviously.

لم يذهبوا بعيداً , بالطبع .

Since we took these first steps,

منذ أن بدأنا هذه الخطوات الأولية ,

the field of optogenetics has exploded.

مجال الأوبتوجينيتيك توسع كثيراً ( علم التحكم في خلايا العقل ) .

And there are now hundreds of labs

وهناك الآن مئات المعامل

using these approaches.

تستعمل هذه المقاربات .

And we've come a long way

وقد قطعنا شوطاً كبيراً

since Galvani's and Susana's first successes

منذ أول نجاحات جالفاني وسوزانا

in making animals twitch or jump.

في جعل الحيوانات تتحرك كرد فعل أو تقفز .

We can now actually interfere with their psychology

نستطيع الآن بالفعل أن نتدخل في علم النفس الخاص بهم

in rather profound ways,

بدقة عالية و بطرق متعمقة

as I'll show you in my last example,

كما سأريكم في أخر مثال ,

which is directed at a familiar question.

الذي هو موْجّه لسؤال مألوف .

Life is a string of choices

الحياة سلسلة من الإختيارات

creating a constant pressure to decide what to do next.

تخلق ضغط متواصل لتقرر ماذا ستفعل للخطوة القادمة .

We cope with this pressure by having brains,

نحن نتغلب على هذا الضغط بإمتلاكنا عقول ,

and within our brains, decision-making centers

وداخل عقولنا , مراكز صنع القرار

that I've called here the "Actor."

التي إسميها هنا الممثل أو الفاعل .

The Actor implements a policy that takes into account

ينفّذ الممثل سياسة أو خطة تأخذ فى الإعتبار

the state of the environment

حالة البيئة

and the context in which we operate.

والسياق العام الذي نحن نديره .

Our actions change the environment, or context,

أفعالنا تغير البيئة ، أو السياق العام ،

and these changes are then fed back into the decision loop.

وهذه التغيرات عندما تحدث تعود لتعمل على تغذية دائرة صنع القرار .

Now to put some neurobiological meat

الآن لوضع بعض من فوائد العلوم العصبية

on this abstract model,

على هذا النموذج التجريدي ،

we constructed a simple one-dimensional world

نظمنا عالم بسيط مكون من بُعد واحد

for our favorite subject, fruit flies.

من أجل موضوع الدراسة المفضل ، ذباب الفاكهة.

Each chamber in these two vertical stacks

كل تجويف في هذه الأعمدة الرأسية

contains one fly.

التي تحتوى على ذبابة واحدة .

The left and the right halves of the chamber

الأنصاف على اليسار وعلى اليمين من الغرفة

are filled with two different odors,

مليئة برائحتين مختلفتين ،

and a security camera watches

و تراقب كاميرا مراقبة

as the flies pace up and down between them.

اثناء تحرك الذباب أعلى وأسفل بينهم .

Here's some such CCTV footage.

هنا بعض صور لكاميرات مراقبة تليفزيونية .

Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber

عندما تصل أي ذبابة إلى نقطة المنتصف بالغرفة

where the two odor streams meet,

حيث الرائحتين تقتربا من بعضهم البعض ،

it has to make a decision.

لابد لها من إتخاذ قرار .

It has to decide whether to turn around

لابد لها من أن تقرر إذا كانت سترجع

and stay in the same odor,

وتبقى في نفس الرائحة ،

or whether to cross the midline

أم أنها تعبر الخط النصفي

and try something new.

وتحاول شيئاً جديداً .

These decisions are clearly a reflection

هذه القرارات تعتبر إنعكاس واضح

of the Actor's policy.

لقاعدة الممثل .

Now for an intelligent being like our fly,

الآن بالنسبة لكائن ذكي مثل ذبابتنا ،

this policy is not written in stone

هذه القاعدة ليست مكتوبة على لوح ما ،

but rather changes as the animal learns from experience.

بل بالأحرى تتغير لأن الحيوان يتعلم من الخبرة .

We can incorporate such an element

يمكننا أن ندرج عنصر هام

of adaptive intelligence into our model

من تكيف الذكاء في نموذجنا

by assuming that the fly's brain

بافتراض أن عقل الذبابة

contains not only an Actor,

ليس فقط يحتوى على الممثل ،

but a different group of cells,

لكن أيضاً يحتوى على مجموعة من الخلايا المختلفة ،

a "Critic," that provides a running commentary

ناقد ، يقدم تسجيلا مستمرا للأحداث

on the Actor's choices.

حول إختيارات الممثل .

You can think of this nagging inner voice

يمكنكم أن تفكروا بهذا الصوت الداخلي الشاك و الناقد

as sort of the brain's equivalent

كشيئ مكافئ للعقل

of the Catholic Church,

الخاص بالكنيسة الكاثويكية ،

if you're an Austrian like me,

لو أنك شخص نمساوي مثلي ،

or the super-ego, if you're Freudian,

أو أنك أناوي (الأنا العليا) ، لو أنك من أتباع فرويد ،

or your mother, if you're Jewish.

أو والدتك ، إذا كنت يهوديا .

(Laughter)

( ضحك )

Now obviously,

من الجلْي لنا الآن ،

the Critic is a key ingredient

أن النقد هو مكوّن رئيسي

in what makes us intelligent.

فيما يجعلنا أذكياء .

So we set out to identify

لذلك بدأنا في تعريف

the cells in the fly's brain

الخلايا في عقل الذبابة

that played the role of the Critic.

التي تلعب دور النقد .

And the logic of our experiment was simple.

والشيئ المنطقى في تجربتنا كان بسيطاً .

We thought if we could use our optical remote control

ظننا أنه إذا إستطعنا أن نستخدم التحكم المرئي عن بعد

to activate the cells of the Critic,

لغرض تنشيط الخلايا الخاصة بالنقد ،

we should be able, artificially, to nag the Actor

لابد لنا أن نكون قادرين على إزعاج ودفع الممثل بصورة مصطنعة

into changing its policy.

إلى تغيير قاعدته .

In other words,

بمعنى آخر ،

the fly should learn from mistakes

الذبابة لابد أن تتعلم من الأخطاء

that it thought it had made

التي ظنت أنها فعلتها في السابق ،

but, in reality, it had not made.

لكن في الحقيقة أنها لم تفعلها .

So we bred flies

لذا أعددنا ذباب

whose brains were more or less randomly peppered

لها من العقول كانت قد أعدت بصورة أكثر أو أقل عشوائية

with cells that were light addressable.

مع خلايا قابلة لأن تكون مُعرفة بواسطة الضوء من قبل .

And then we took these flies

وعندها نأخذ هذه الذبابات

and allowed them to make choices.

ونسمح لهم أن يصنعوا إختيارات .

And whenever they made one of the two choices,

وعندما يختاروا واحد من الإختيارين ،

chose one odor,

يختاروا رائحة واحدة ،

in this case the blue one over the orange one,

في هذه الحالة الأزرق فضلا عن البرتقالي ،

we switched on the lights.

نقوم بتشغيل الأضواء .

If the Critic was among the optically activated cells,

لو كان الناقد ضمن الخلايا المفعّلة ضوئيا ،

the result of this intervention

فالنتيجة لهذا التداخل

should be a change in policy.

لابد وأن تكون تغيير في القاعدة .

The fly should learn to avoid

ولابد أن تتعلم الذبابة تجنب

the optically reinforced odor.

الرائحة النفاذة التي لا يمكن تجاهلها .

Here's what happened in two instances:

هذا ما حدث في مشهدين مختلفين .

We're comparing two strains of flies,

نقارن بين نوعين مختلفين من الذباب ،

each of them having

كل منهما له

about 100 light-addressable cells in their brains,

حوالي 100 خلية يصلها الضوء في عقولهم ،

shown here in green on the left and on the right.

نراهم هنا في اللون الأخضر على اليسار وعلى اليمين .

What's common among these groups of cells

الشيئ المشترك بين هاتين المجموعتين من الخلايا

is that they all produce the neurotransmitter dopamine.

هو أن جميعها ينتج مادة الدوبامين الناقلة للحركة العصبية ( توجد بين الخلايا العصبية ).

But the identities of the individual

لكن هوية الفرد

dopamine-producing neurons

التي تفرزها الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين

are clearly largely different on the left and on the right.

مختلفة إختلافاً كبيراً واضحاً على اليسار وعلى اليمين .

Optically activating

التنشيط البصري

these hundred or so cells

لهذه المئات من الخلايا

into two strains of flies

داخل سلالتين من الذباب ،

has dramatically different consequences.

تولد نتائج مختلفة بشكل كبير جداً .

If you look first at the behavior

إذا نظرت أولاً إلى سلوك

of the fly on the right,

الذبابة التي على اليمين ،

you can see that whenever it reaches the midpoint of the chamber

يمكنكم أن ترون أنها عندما تصل إلى نقطة المنتصف بالغرفة

where the two odors meet,

حيث موضع الرائحتين ،

it marches straight through, as it did before.

إنها تعدو بإستقامة كما فعلت من قبل .

Its behavior is completely unchanged.

سلوكها لم يتغير أبداً .

But the behavior of the fly on the left is very different.

لكن سلوك الذبابة التي على اليسار مختلف تماماً .

Whenever it comes up to the midpoint,

حينما تأتي إلى نقطة المنتصف ،

it pauses,

فإنها تتوقف ،

it carefully scans the odor interface

تفحص بداية الرائحة بعناية ،

as if it was sniffing out its environment,

كما لو كانت تبحث وتكتشف بيئتها ،

and then it turns around.

وعندها تتحول بعيداً .

This means that the policy that the Actor implements

هذا يُعنى أن القاعدة التي ينفذها الممثل

now includes an instruction to avoid the odor

الآن تتضمن أمر لكي تتجنب الرائحة

that's in the right half of the chamber.

التي في النصف الأيمن من الغرفة .

This means that the Critic

هذا يعنى أن الناقد

must have spoken in that animal,

لابد وأن تحدث عند ذلك الحيوان ،

and that the Critic must be contained

وأن هذا الناقد لابد أنه موجود

among the dopamine-producing neurons on the left,

داخل الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين على اليسار ،

but not among the dopamine producing neurons on the right.

لكنه ليس موجود في الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين على اليمين .

Through many such experiments,

عبر مثل هذه التجارب العديدة ،

we were able to narrow down

كنا قادرين على تقليل

the identity of the Critic

هوية الناقد

to just 12 cells.

إلى 12 خلية فقط.

These 12 cells, as shown here in green,

هذه الإثنا عشر خلية ، التي تظهر هنا باللون الأخضر ،

send the output to a brain structure

يرسلون الناتج إلى هيكل عقلي

called the "mushroom body,"

يُسمى جسد الماشروم ( زوج من الخلايا في عقل الحشرة ) ،

which is shown here in gray.

الذي يظهر هنا باللون الرمادي .

We know from our formal model

نحن نعرف من نموذجنا الأساسي

that the brain structure

أن كيان العقل

at the receiving end of the Critic's commentary is the Actor.

في نهاية الإستقبال لتسجيل أحداث النقد هو الممثل .

So this anatomy suggests

لذا فإن هذا التشريح يقترح

that the mushroom bodies have something to do

أن أجساد الماشروم لها وظيفة تفعلها

with action choice.

مع إختيار التصرف .

Based on everything we know about the mushroom bodies,

إستناداً على كل شيئ نعرفه عن أجساد الماشروم ،

this makes perfect sense.

التى تجعل الإدراك كاملاً .

In fact, it makes so much sense

فى الحقيقة ، إنها تصنع فرقاً كبيراً ،

that we can construct an electronic toy circuit

يمكننا أن نصنع دائرة عمل فى لُعبة كهربائية

that simulates the behavior of the fly.

تحاكى سلوك الذبابة .

In this electronic toy circuit,

فى هذه الدائرة للعبة ،

the mushroom body neurons are symbolized

فإن خلايا أجساد الماشروم تعتبر رمزية

by the vertical bank of blue LEDs

بالنسبة للمصفوفة الرأسية للصمام الثنائي الباعث للضوء الأزرق .

in the center of the board.

في مركز اللوحة .

These LED's are wired to sensors

هذه الصمامات الثنائية موصلة سلكياً بمجسات

that detect the presence of odorous molecules in the air.

تكشف عن وجود جزيئات الرائحة في الهواء .

Each odor activates a different combination of sensors,

كل رائحة تُنشط مجموعة مختلفة من أجهزة الإستقبال ،

which in turn activates

التي بدورها تُنشط

a different odor detector in the mushroom body.

باحث أو مُكتشف آخر للرائحة في جسد الماشروم .

So the pilot in the cockpit of the fly,

لذلك فإن الطيار في غرفة القيادة للذبابة ،

the Actor,

والممثل ،

can tell which odor is present

يستطيعوا أن يتعرفوا على أي نوع من الروائح الموجودة

simply by looking at which of the blue LEDs lights up.

ببساطة بالنظر إلى أيّة صمامات ثنائية مُضيئة بباعث الضوء الأزرق .

What the Actor does with this information

ما يفعله الممثل بهذه المعلومات

depends on its policy,

يتوقف على القاعدة المُعرفة لديه ،

which is stored in the strengths of the connection,

التي هي مُخزنة في نقاط الوصل ،

between the odor detectors

بين كاشفات الرائحة

and the motors

والمحركات

that power the fly's evasive actions.

التي تُشغل ردود الأفعال الماهرة للتصرفات .

If the connection is weak, the motors will stay off

لو أن الإرتباط ضعيف ، فالمحركات ستبقى مطفأة

and the fly will continue straight on its course.

والذبابة ستكمل طيرانها كالمعتاد بدون تغيير .

If the connection is strong, the motors will turn on

لو أن الإرتباط قوي ، فستقوم المحركات بوظيفتها

and the fly will initiate a turn.

وستأخذ الذبابة إنحرافا في مسارها .

Now consider a situation

الآن لنضع باعتبارنا وضعية

in which the motors stay off,

أن المحركات معطلة ،

the fly continues on its path

الذبابة تُكمل مسارها

and it suffers some painful consequence

وتعاني من بعض العواقب المؤلمة

such as getting zapped.

كأن يكون لها رد فعل سريع .

In a situation like this,

في موقف مثل هذا ،

we would expect the Critic to speak up

سنتوقع أن يتحدث الناقد

and to tell the Actor

ويُخبر الممثل

to change its policy.

لكي يغير خطته للعمل .

We have created such a situation, artificially,

قمنا بعمل موقف مُصطنع مميز

by turning on the critic with a flash of light.

بتنشيط النقد بشعاع ضوئي .

That caused a strengthening of the connections

الذي سبب قوة في الإرتباط

between the currently active odor detector

بين مكتشف الرائحة النشط حاليا

and the motors.

والمحركات .

So the next time

حيث أنه في المرة القادمة

the fly finds itself facing the same odor again,

تجد الذبابة نفسها في مواجهة نفس الرائحة مجددا ،

the connection is strong enough to turn on the motors

ويكون الإرتباط قوي بما يكفي لكي يشغل المحركات

and to trigger an evasive maneuver.

ويؤدي الى المناورة.

I don't know about you,

لا أعرف رأيكم ،

but I find it exhilarating to see

لكني أجد أنه من الممتع جداً أن أرى

how vague psychological notions

كيف أن نظريات التحليل النفسي الغامضة

evaporate and give rise

تتبخر لتعطي تصاعُد

to a physical, mechanistic understanding of the mind,

لفهم ألية ميكانيكية ، فيزيائية للعقل ،

even if it's the mind of the fly.

حتى لو كان عقل ذبابة .

This is one piece of good news.

هذه عينة واحدة من أخبار جيدة .

The other piece of good news,

العينة الأخرى من الأخبار الجيدة ،

for a scientist at least,

للعلماء على الأقل ،

is that much remains to be discovered.

هناك الكثير مما يستحق الإكتشاف .

In the experiments I told you about,

في التجارب التي أخبرتكم عنها ،

we have lifted the identity of the Critic,

توصلنا لمعرفة هوية النقد ،

but we still have no idea

لكننا مازلنا لا نملك أية فكرة

how the Critic does its job.

عن كيف أدأ الناقد لوظيفته .

Come to think of it, knowing when you're wrong

أدعوكم لتفكروا بها ، لتعرفوا حينما تكونوا على خطأ

without a teacher, or your mother, telling you,

بدون مُعلم , أو أن تُخبرك والدتك بذلك ،

is a very hard problem.

وهي مشكلة صعبة للغاية .

There are some ideas in computer science

هناك بعض أفكار في علوم الكمبيوتر

and in artificial intelligence

وفي الذكاء الإصطناعي

as to how this might be done,

عن الكيفية التي يُفعل بها ذلك ،

but we still haven't solved

لكننا لم نحل بعد

a single example

مثالا واحدا

of how intelligent behavior

لكيفية ظهور السلوك الذكي

springs from the physical interactions

فجأة من التفاعلات الفيزيائية

in living matter.

في أمور حياتية .

I think we'll get there in the not too distant future.

أعتقد أننا سنصل إلى هناك في المستقبل المنظور .

Thank you.

أشكركم .

(Applause)

( تصفيق )